Thiết kế thi công mô hình trạm cân đóng bao dùng plc omron

LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP Pr oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l oc ke r GVHD: Th.s NGUYỄN XUÂN VINH SVTH: Phạm Đắc Quốc Thái LỚP: 01TDH MSSV: 10103130 GVHD: Th.s NGUYỄN XUÂN VINH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ KHOA ĐIỆN _ ĐIỆN TỬ oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l oc ke r - - LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ THI CÔNG MÔ HÌNH TRẠM Pr CÂN ĐÓNG BAO DÙNG PLC OMRON GVHD : TH.S NGUYỄN XUÂN VINH SVTH : PHẠM ĐẮC QUỐC THÁI MSSV : 10103130 LỚP : 01DC03 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 01/07/2006 SVTH: Phạm Đắc Quốc Thái LỚP: 01TDH MSSV: 10103130 LUẬN ÁN TỐT NGHIEÄP Pr oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l oc ke r GVHD: Th.s NGUYỄN XUÂN VINH SVTH: Phạm Đắc Quốc Thái LỚP: 01TDH MSSV: 10103130 LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l LỜI CẢM ƠN oc ke r GVHD: Th.s NGUYỄN XUÂN VINH Tôi xin chân thành m ơn đến cá c Thầy Cô Khoa Điện trườ ng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM, đặc biệt cá c Thầy Cô môn Tự Độ ng Hóa truyề n thụ kiến thức quý báu thực tốt luậ n án Tôi xin chân thành m ơn Thầy Nguyễn Xuân Vinh tận tâm hướng dẫn, cung cấp tài liệu tạo điề u kiện thuận lợi để hoàn thành tập luận án Sinh viên thực Pr Phạm Đắc Quố c Thái SVTH: Phạm Đắc Quốc Thái LỚP: 01TDH MSSV: 10103130 GVHD: Th.s NGUYỄN XUÂN VINH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương I: Giới thiệu tổng quát trạm cân đóng bao Pr oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l oc ke r Chương II: Giới thiệu tổng quát PLC 10 2.1 Hệ thống điều khiển 10 2.2 Vai trò PLC 10 2.3 Khả cuûa PLC 11 2.4 Ưu điểm PLC 11 2.5 Việc lập trình cho PLC 13 2.6 Các thiết bị nhập xuất dùng PLC 13 2.7 Cấu trúc phần cứng PLC 13 Chương III Khảo sát PLC hãng Omron 15 3.1 Khảo sát loại CPM2A 16 3.2 Các kiểu liên kết truyền thông hảng PLC 21 3.3 Các phối hợp truyền dẫn 21 Chương IV Các đặc điểm kỹ thuật PLC 22 4.1 Các thông số kỹ thuật PLC họ CPM2A 22 Chương V Lập trình phần mềm SYSWIN …………………………… ……………30 5.1 Giới thieäu SYSWIN 30 5.2 Cài đặt SYSWIN 30 5.3 Lập chương trình vớ i SYSWIN 31 5.4 Đặt tên ký hiệu mô tả(Symbol) cho địa 39 5.5 Nạp chương trình vào PLC(Download program to PLC) 40 5.6 Chạy chương trình(Run) 41 5.7 Bổ xung lệnh TIMER COUNTER 41 5.8 Theo dõi đặt giá trị PLC 44 5.9 Lưu chương trình(Save program) 45 5.10 Đọc chương trìnhtừ PLC lên máy tính(Upload) 45 Chương VI Giới thiệu thiết bị sử duïng 46 6.1 Giới thiệu đầu cân K3NV 46 6.2 Giới thiệu LOADCELL 49 6.3 Giới thiệu van khí nén 51 Chương VII Giới thiệu vấn đề trạm cân đóng bao 53 7.1 Tình Hình Phát Triển Hệ Thống Tự Động Hoá Hiện Nay 53 7.2 Các Phần Tử Trong Mô hình cân ñoùng bao 53 7.3 Nguyên lý hoạt động trạm cân 56 7.4 Cách bố trí LOAD CELL nối dây 57 SVTH: Phạm Đắc Quốc Thái LỚP: 01TDH MSSV: 10103130 GVHD: Th.s NGUYỄN XUÂN VINH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP Pr oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l oc ke r 7.5 Cách bố trí kết nối đầu cân K3NV với PLC 58 7.6 Cách ân chỉnh đầ u cân K3NV 60 7.7 Cá ch kết nối dây thiết bị với output input PLC 63 7.8 Cá ch kết nối relay với van khí tín hiệ u đèn báo hoạt động: 64 7.9 Phần chương trình PLC 64 SVTH: Phạm Đắc Quốc Thái LỚP: 01TDH MSSV: 10103130 GVHD: Th.s NGUYỄN XUÂN VINH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU Nước ta công cô ng nghiệp hó a đại hóa để bước bắt kịp phát triển khu vực Đông Nam Á giới mặt kinh tế xã hội Công nghiệp sả n xuất hàng hóa đóng vai trò quan trọng việc phát triển kinh tế Việ c tự động hóa lự a chọn ke r không tránh khỏi lónh vực nhằm tạo sản phẩm có chất lượng cao, tăng khả cạnh oc tranh mạnh mẽ thị trường oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l Ngày nay, với phát triển ngành công nghiệp nặng nhu cầu việc sử lý định lượng luyên liệu quan tâ m đền.Từ nhu cầu việc định nguyên liệu cách tự động đươc quan tâm mức nhầm làm giảm thời gian lao động tăng suất lao động,giảm sức người vv… Vì nhu cầu cần thiết mà ý tưởng cho việc thự c đề tà i thiết bị cân đóng bao tự động nghó đến.Ngày cá c nhà máy ,xí nghiệp với mô hình sản xuất tự động việc sử dụng thiết bị cân đóng bao tự động không vấn đề xa lạ nhu cầu cần thiết xã hộ i nhầm cao hiệu sản xuất Trong luận án ng ta tìm hiể u mô hình trạm cân ng bao tự động với số thiết bị thườ ng đựơc sử dụng mô hình cân đóng bao tự động thự c tế ví dụ load cell, đầu cân,van khí nén,và quan trọng hiểu PLC hãng OMRON Pr Với kiến thức nhiề u hạn chế thời gian làm có hạn nên tập Luậ n án không tránh khỏi thiếu sót, mong đóng góp ý kiến Thầy, Cô Sinh viên thực Phạm Đắc Quố c Thái SVTH: Phạm Đắc Quốc Thái LỚP: 01TDH MSSV: 10103130 GVHD: Th.s NGUYỄN XUÂN VINH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH CÂN ĐÓNG BAO oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l oc ke r 1/Tình hình giới ngày nay: -Ngày với xu hướ ng công nghiệ p hóa tự động hóa nhầm cao hiệu sả n suất nên vấn đề tự động đươc quang tâm, cá c thiết bị sản xuất thô sơ lần lược đượ c thay hệ thống sản xuất tự động nhầm giảm bớt thời gian hao phí không cân thiết , cao hiệu kinh tế,tă ng độ mức độ xá c cho công đoạn theo kịp tốc độ thi công nhà máy sản xuất -Để theo kip tình hình phát triển giới nên nướ c ta ngày việc thay đổi cá c quy trình thô sơ thủ công bằ ng thiết bị đại,tự động hóa nhu cầu cấp bách tất yế u.Từ nhu cầu việc thay đổi thiết bị tự động công đoạn sản xuất mà việ c tìm kiếm thiết bị tự động phục vụ sản xuất quan tâm mức -Để giải nhu cầu việc định lượng nguyên liệu công đoạn sản xuất,nhầ m cao hiệu kinh tế,tăng độ xác,giảm thời gian hao phí,giảm sức người tăng tốc độ thi công nên mô hình thiết bị cân đóng bao đề 2/Khả thiết bị cân đóng bao: +Thiết bị cân đóng bao có khả thay người thực hiên khâ u định lượng nguyên liệ u thành phẩm cách xác với suất cao vượt trội mà người thự cách thủ công.Vì thiết bị cân đóng bao phân quan trọng khâu sản suất dây truyền sản suất cá c nhà máy xí nghiệ p Pr 3/Ưu điểm thiết bị cân đóng bao : - Độ xác cao - Khả sử lý nhanh - Dễ dàng thay đổi thông số cần đo - Năng suất cao - Có khả hoạt động tốt thời gian dài - Hoạt động tốt mô i trường công nghiêp 2/Yêu cầu đề tài thiết kế thi công mô hình cân đóng bao tự động: -Đề tài thiết kế thi công mô hình cân đóng bao tự động: +Tìm hiểu thi công mô hình cân đóng bao tự động +Tìm hiểu PLC hãng OMRON +Viết chương trình PLC cho mô hình cân đóng bao tự động SVTH: Phạm Đắc Quốc Thái LỚP: 01TDH MSSV: 10103130 GVHD: Th.s NGUYỄN XUÂN VINH oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l oc ke r 3/ Phương hướng giải đề tài: +Đề tài đượ c thực với mô hình trạm cân gạ o với khối lượ ng chứa đươc phể u chứa Kg nguyên liệu cân phểu cân với khối lượng cụ thể đặt đầu cân chuyển qua bao chứa quặng chuyển +Để thực đề tài cần tìm hiểu số thiết bị có liên đền việc thiết kế thi công mô hình trạm cân đóng bao tự động: Tìm hiểu PLC hãng OMRON Tìm hiểu LOADCELL cách kết nối Tìm hiểu đầu cân hiển thi tín hiệu(đầu cân K3NV) cách kết nối cân chỉnh Tìm hiểu cá c thiết bị khí nén Tìm hiểu viết chương trình PLC cho mô hình trạm cân Pr - LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Phạm Đắc Quốc Thái LỚP: 01TDH MSSV: 10103130 GVHD: Th.s NGUYỄN XUÂN VINH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I r GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ PLC oc ke 1.1>HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN : oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l Hệ thống điều khiể n tập hợp dụng cụ, thiết bị điện tử, đượ c dùng hệ thố ng cần đảm bảo tính ổn định, xác, chuyển đổi nhịp nhàng quy trình hoặ c hoạt động sản xuất Nó thực yêu cầu dụng cụ, từ cung cấp lựơng đến thiết bị bán dẫn Với thành phát triển nhanh chóng công nghệ việ c điều khiển hệ thống phức tạp thực hệ thống điều khiển tự động hóa hoàn toàn, PLC, sử dụng kết hợp với máy tính chủ Ngoài ra, giao diện để kế t nối với thiết bị khác như: bảng điều khiể n, động cơ, contact, cuộn dây v.v Pr Khả chuyển giao mạng PLC cho phép chúng phối hợp xử lý, điều khiển hệ thống lớn Ngoài ra, thể linh hoạt cao việc phân loại hệ thống điều khiển Mỗi phận hệ thố ng điều khiển đóng vai trò quan trọng Ta thấy PLC không nhận biết điều không kết nối với thiết bị cảm biến Nó không cho phép máy móc hoạt động ngõ PLC không kết nối với động hay loại thiết bị máy móc khác Và tất nhiên, vùng máy chủ phải nơi liên kết hoạt động vùng sản xuất riê ng biệ t 1.2>VAI TRÒ CỦA PLC: Trong hệ thống điều khiển tự động, PLC xem trái tim hệ thống điều khiển Với chương trình ứng dụng (đã lưu trữ bên nhớ PLC) PLC liên tục kiểm tra trạng thái hệ thống, bao gồm: kiểm tra tín hiệ u phản hồi từ cá c thiết bị nhập, dựa vào chương trình logic để xử lý tín hiệu mang tín hiệu điều khiển thiết bị xuất PLC dùng để điề u khiển hệ thống từ đơn giản đến phức tạp Hoặc ta kế t hợp chúng với nh mạng truyền thông điều khiể n trình phứ c hợp SVTH: Phạm Đắc Quốc Thái LỚP: 01TDH MSSV: 10103130 10 LUẬN ÁN TỐT NGHIEÄP oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l oc ke r GVHD: Th.s NGUYỄN XUÂN VINH KẾT LUẬN Qua thời gian nghiên cứu tài liệu thực luận án, thời gian tương đối ngắn so với trình độ tôi, hết sứ c cố gắng để thu thậ p thông tin cá c vấn đề liên quan đến luận án hướng dẫn nhiệt tình Thầy Cô khoa điện, cuối hoàn thành thời gian quy định Cũng qua luận án học hỏi thêm nhiều kiến thức kinh nghiệm quý bá u nghề nghiệp tương lai Hiểu rõ khó khăn cần phải giải bắt tay vào nghiê n cứu vấn đề khoa học, cách bố trí thời gian cách hợp lý khoa học hoàn thành Pr Do thời gian điều kiện hạn chế thiếu sót điều tránh khỏi, mong góp ý Thầy Cô bạ n sinh viên Một lần chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô Khoa Điện Thầy Nguyễn Xuân Vinh nhiệt tình hướng dẫn, tất bạn giúp hoàn thành luận án SVTH: Phạm Đắc Quốc Thái LỚP: 01TDH MSSV: 10103130 68 LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP Pr oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l oc ke r GVHD: Th.s NGUYỄN XUÂN VINH SVTH: Phạm Đắc Quốc Thái LỚP: 01TDH MSSV: 10103130 69 ĐỀ TAØI: Pr oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l o BOÄ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ THI CÔNG MÔ HÌNH CÂN ĐÓNG BAO DÙNG PLC OMRON GVHD : TH.S NGUYỄN XUÂN VINH SVTH : PHẠM ĐẮC QUỐC THÁI MSSV : 10103130 LỚP : 01DC03 NIÊN KHOÁ:2001-2006 oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n lo  Yê u cầ u củ a đề tà i đượ c giao: Pr +Tìm hiể u mô hình câ n ng bao tự độ ng +Tìm hiể u PLC củ a hã ng OMRON +Thiế t kế thi cô ng mô hình + Đi dâ y kế t nố i cá c thiế t bị +Viế t chương trình PLC cho mô hình câ n ng bao tự độ ng o Pr oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l +Kết cấu mô hình Gồm có phểu van khí + Phểu chứa nguyên liệu + Phểu cân nguyên liệu + Phểu đưa nguyên liệu vào bao + Van khí dùng đưa nguyên liệu từ phểu chứa nguyên liệu đến phểu cân nguyên liệu + Van khí dùng xả nguyên liệu từ phểu cân vào bao + Van khí dùng để kẹp bao xaû o oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l +Sô đồ khố i mô hình câ n ng bao Phểu chứa nguyên liệu Pr Van Van Phểu cân nguyên liệu Van Phểu đưa nguyên liệu vào bao Van Van Pr oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n lo +Lưu đồ giải thuật Chế độä tự động Van hoạt động Khi nhấn stop qua trình dừng Start Van hoạt động Kẹp bao lại Van hoạt động Van hoạt động Nguyên liệu từ phểu chứa sang phểu cân o oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l Khi đạt 70% khối lượng cân Pr Van Ngừng hoạt động Van hoạt động Khi đạt 95% khối lương đo Van Ngừng hoạt động Van Ngừng hoạt động Van hoạt động Nguyên liệu đươc đưa vào bao o Pr oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l Khi khối lượng Van Ngừng hoạt động Van Ngừng hoạt động Ngừng kẹp bao Start Sau s Van Ngừng hoạt động Pr oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n lo Chế độ dùng tay Khi nhấn stop qua trình dừng Start Van hoạt động Van hoạt động Kẹp bao lại Van hoạt động Van hoạt động Nguyên liệu từ phểu chứa sang phểu cân o Pr oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l Khi đạt 70% khối lượng cân Van Ngừng hoạt động Van hoạt động Khi đạt 95% khối lương đo Van Ngừng hoạt động Van Ngừng hoạt động Nhấn nút xả Van hoạt động Pr oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n lo Nguyên liệu đươc đưa vào bao Khi khối lượng Van Ngừng hoạt động Van Ngừng hoạt động Van Ngừng hoạt động Ngừng kẹp bao Stop chờ nhấn start oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l Pr +Kết nối đầu cân với ngõ vào PLC o oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l Pr o +Kết nối nút nhấn với ngõ vào PLC oc Buess y ed a b lic y en W se e B to atc re h m PD ov F e U it n l Pr o +Keát nối với gõ PLC